透鏡中心檢測儀的製作方法
2023-05-13 22:03:26
專利名稱:透鏡中心檢測儀的製作方法
【專利摘要】本技術提供一種結構簡單、可快速、高效地檢測出透鏡光學中心與幾何中心偏差大小的透鏡中心檢測儀，它特別適合於小尺寸透鏡的檢測，尤其適合於側面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透鏡的檢測。該透鏡中心檢測儀，包括轉軸，透鏡一側面與轉軸一端接觸，在轉軸上設置用於把透鏡吸附在轉軸一端的真空吸附裝置；它包括光源、聚光鏡、十字分劃板、放大物鏡、圖像傳感器、圖像顯示器；光源發出的光束經過聚光鏡聚光後經十字分劃板照射到透鏡的另一側面而被反射，反射光經過放大物鏡後形成的十字像送入圖像傳感器被測透鏡球，並在圖像顯示器上顯示。
【專利說明】透鏡中心檢測儀
【技術領域】
[0001 ] 本技術涉及透鏡中心檢測儀。
【背景技術】
[0002]在透鏡生產中，透鏡的光學中心(光軸)與幾何中心(幾何軸線)的偏差是個非常重要的指標。對於透鏡加工來說，一般先研磨的透鏡的兩側面(一般是曲面)，在磨削透鏡的外周(外圓)。兩側面的中心連線形成了光軸，外圓的軸線形成了幾何軸線。幾何軸線與光軸重合或偏差越小越好。對於側面的曲率比較大的透鏡來說，一般採用側面的自定心作用來完成裝夾，然後以磨削外周，保證幾何中心與光學中心的一致性。但對於側面是平面或者曲率很小的曲面，由於摩擦角很小，形成自鎖，側面的自定心難於實現。尤其是尺寸很小的透鏡，也無法有效裝夾。既使能夠裝夾，也會對磨削的砂輪造成幹涉。所以，對於側面是平面或者曲率很小的曲面的透鏡，尤其是尺寸很小的透鏡，如何在加工時保證幾何中心與光學中心重合難於實現。
【發明內容】
[0003]本技術的目的是提供一種結構簡單、可快速、高效地檢測出透鏡光學中心與幾何中心偏差大小的透鏡中心檢測儀，它特別適合於小尺寸透鏡的檢測，尤其適合於側面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透鏡的檢測。
[0004]該透鏡中心檢測儀，包括轉軸，透鏡一側面與轉軸一端接觸，在轉軸上設置用於把透鏡吸附在轉軸一端的真空吸附裝置；它包括光源、聚光鏡、十字分劃板、放大物鏡、圖像傳感器、圖像顯示器；光源發出的光束經過聚光鏡聚光後經十字分劃板照射到透鏡的另一側面而被反射，反射光經過放大物鏡後形成的十字像送入圖像傳感器被測透鏡球，並在圖像顯示器上顯示。
[0005]本技術所述的透鏡中心檢測儀的有益效果:因為加工外圓時，透鏡是固定在轉軸上的。所以透鏡的幾何中心與轉軸的軸線重合。如果透鏡的光軸與轉軸軸線不重合，當把透鏡吸附在轉軸上，轉動轉軸一周時，光軸就會繞轉軸的軸線轉動一周，這樣通過放大物鏡形成的十字像就會轉動一周。十字像周向移動軌跡的半徑大小(十字像的跳動範圍)反映了透鏡光軸偏離轉軸軸線的程度。透鏡光軸偏離轉軸軸線距離越大，十字像周向移動軌跡的半徑越大。該透鏡中心檢測儀結構簡單，使用方便，適合於側面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透鏡的中心檢測。
[0006]上述的透鏡中心檢測儀，它還包括半透半反鏡，反射鏡；光源發出的光束經過聚光鏡聚光後經十字分劃板照射半透半反鏡，再經半透半反鏡的反射、反射鏡的反射照射到透鏡的另一側面，被透鏡另一側面反射的反射光再經過反射鏡的反射、半透半反鏡的透鏡進入放大物鏡。
[0007]上述的透鏡中心檢測儀，真空吸附裝置為開在轉軸中心的與轉軸一端相通的真空腔、與真空腔相通的抽氣裝置。
[0008]上述的透鏡中心檢測儀，光源為led燈。
[0009]本技術同時提供了一種能夠保證加工出的透鏡幾何中心與光學中心偏差很小的透鏡加工方法，它特別適合於小尺寸透鏡的加工，尤其適合於側面是平面或者曲率很小的曲面的小尺寸透鏡的加工。
[0010]本技術所述的透鏡加工方法，包括下述步驟:1)、使用權利要求1所述的透鏡中心檢測儀，先把透鏡吸附在轉軸的一端，轉動轉軸一周，觀察十字像的跳動範圍是否在要求的誤差內；如果十字像的跳動範圍超過要求的誤差，通過調整透鏡在轉軸上的位置，使得轉動轉軸一周時觀察到的十字像的跳動範圍在要求的誤差內；2)然後驅動轉軸轉動的同時，對透鏡的外圓進行加工。
[0011]所述的透鏡加工方法，步驟2)中真空吸附裝置吸附透鏡的負壓的絕對值大於步驟
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[0012]本透鏡加工方法的有益效果:因為透鏡光軸偏離轉軸軸線距離越大，十字像周向移動軌跡的半徑越大。所以，在步驟I)中，通過調整透鏡在轉軸上的位置，使得十字像的跳動範圍在誤差範圍內，即保證了幾何中心與光學中心重合的精度。然後再對透鏡外圓進行加工(如磨削)，加工過程中因透鏡相對於轉軸的位置不動，而加工出的外圓與轉軸轉動的軸線同軸，這樣就保證了加工出的透鏡的幾何中心與光學中心重合。
[0013]一般情況下，因透鏡的中心偏很小，在轉動透鏡時，十字像的跳動範圍很小，如果不通過放大物鏡放大，難於分辨。通過放大物鏡的放大後，形成了移動距離放大的十字像，便於觀察。
【附圖說明】
[0014]圖1是透鏡中心檢測儀在使用狀態的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的描述。
[0016]參見圖1的透鏡中心檢測儀，包括一個通過驅動裝置驅動的轉軸1，透鏡2左側面與轉軸右端接觸，真空腔31開在轉軸中心並與轉軸右端相通，真空泵32與真空腔相通。真空腔31、真空泵32等組成了真空吸附裝置3。
[0017]在透鏡右側設置一個與轉軸軸線成45°的反射鏡4，在反射鏡的下方依次設置有半透半反鏡5、放大物鏡6、cmos圖像傳感器7。cmos圖像傳感器的輸出接圖像顯示器(未示出)。在半透半反鏡5左側依次設置有十字分劃板8、聚光鏡9、led燈10。
[0018]led燈發出的光束經過聚光鏡聚光後經十字分劃板照射半透半反鏡，再經半透半反鏡的反射、反射鏡的反射照射到透鏡的右側面，被透鏡右側面反射的反射光再經過反射鏡的反射、半透半反鏡的透鏡進入放大物鏡，經過放大物鏡後形成的十字像被圖像傳感器捕捉，並輸送至圖像顯示器顯示。
[0019]對砂輪11透鏡的外圓磨削加工時，步驟如下:1)、以真空泵對真空腔進行抽氣，使得真空腔形成較小的負壓，把透鏡吸附在轉軸的右端。負壓的絕對值要略小，以使得使用較小的外力就能夠移動透鏡的位置。接著轉動轉軸至少一周，觀察十字像的跳動範圍是否在要求的誤差內；如果十字像的跳動範圍超過要求的誤差，以手調整透鏡在轉軸上的位置，然後再轉動轉軸至少一周，觀察十字像的跳動範圍是否在要求的誤差內；依次類推，逐漸調整透鏡的位置，使得轉動轉軸一周時觀察到的十字像的跳動範圍在要求的誤差內。2)再通過真空泵對真空腔進行抽氣，使得真空腔形成較大的負壓，負壓的絕對值要大，以使得透鏡在砂輪的磨削力的作用下不會移動。通過驅動裝置驅動轉軸轉動，，以砂輪對透鏡的外圓進行磨削加工。
【權利要求】
1.透鏡中心檢測儀，其特徵是:包括轉軸，透鏡一側面與轉軸一端接觸，在轉軸上設置用於把透鏡吸附在轉軸一端的真空吸附裝置；它還包括光源、聚光鏡、十字分劃板、放大物鏡、圖像傳感器、圖像顯示器；光源發出的光束經過聚光鏡聚光後經十字分劃板照射到透鏡的另一側面而被反射，反射光經過放大物鏡後形成的十字像送入圖像傳感器被測透鏡球，並在圖像顯示器上顯示。2.如權利要求1所述的透鏡中心檢測儀，其特徵是:它還包括半透半反鏡，反射鏡；光源發出的光束經過聚光鏡聚光後經十字分劃板照射半透半反鏡，再經半透半反鏡的反射、反射鏡的反射照射到透鏡的另一側面，被透鏡另一側面反射的反射光再經過反射鏡的反射、半透半反鏡的透鏡進入放大物鏡。3.如權利要求1所述的透鏡中心檢測儀，其特徵是:真空吸附裝置為開在轉軸中心的與轉軸一端相通的真空腔、與真空腔相通的抽氣裝置。4.如權利要求1所述的透鏡中心檢測儀，其特徵是:光源為led燈。
【文檔編號】G01M11-02GK204301970SQ201420768883
【發明者】趙躍東 [申請人]南京東利來光電實業有限責任公司